Programiranje kao alat za razvoj apstraktnog miljenja Nikolina

+ Programiranje kao alat za razvoj apstraktnog mišljenja Nikolina Bubica, prof. Monika Mladenović, mag. educ. Doc. dr. sc. Ivica Boljat

+ Pregled 1. Uvod 2. Programiranje i apstraktno mišljenje 3. Učenje programiranja kao kultura učenja 4. Programski jezici za početno učenje programiranja n Istraživanja o korištenju programa 5. Scratch Faktori koji najviše utječu na uspjeh u programiranju n Utjecaj nastavnih metoda i sljedova na percepciju programiranja 6. Zaključak

+ 1. Uvod n Što je to programiranje? n Zašto učiti djecu programirati? n Kako danas poučavati ovakve vještine?

+ Programiranje n 1980 -ih su se pojavila prva osobna računala i entuzijazam za programiranje (BASIC ili LOGO) n Danas većina ljudi programiranje doživljava kao tehničku aktivnost primjerenu za manji broj ljudi: n Rani alati za programiranje su prekomplicirani za korištenje i dosta djece ne uspijeva savladati sintaksu n Programiranje se vezalo uz aktivnosti koje nisu vezane uz interese djece (uglavnom matematički problemi kao što je traženje prostih brojeva i sl. ) n Programiranje se odvija na način da je pogreške u kodu teško samostalno otkloniti

+ Programiranje i apstraktno mišljenje (1/2) n Četiri faze kognitivnog razvoja čovjeka (Piaget): n senzomotorna faza (0 -2 g. ) n predoperacijska faza (2. -7. g) n faza konkretnih operacija (7. -11. g) n faza formalnih operacija (>12 g) n Većina osoba razmišlja i uči apstraktnom! od konkretnog prema

+ Programiranje i apstraktno mišljenje (1/2) n Seymour Papert- Mindostorms 1980. n Okruženje za učenje temeljeno na računalu nazvano „Microworld” n Prirodni mehanizmi učenja kod djece n Konstruktivistički pristup (Piagetov učenik) n Papert je tvrdio da programski jezici trebaju imati: n „nizak pod“ (eng. low floor) - lagan početak n „visoki strop“ (eng. high ceiling) - mogućnost složenosti n „široke zidove“ (eng. wide walls) - različiti projekti

+ Učenje programiranja kao kultura učenja n Korelacija uspjeha u programiranju s ostalim akademskim postignućima n Dobri prediktori uspjeha u programiranju …. n Dubinski i površinski pristup učenju n Računalni znanstvenici kao dio ili nositelji određene kulture

+ Programski jezici za početno učenje programiranja n LOGO, n Scratch, n Alice n Greenfoot

+ Istraživanja o korištenju programa Scratch n Istraživanja u korištenju Scratcha pokazala su: n Visoku motivaciju učenika n Intuitivno korištenje n Prethodno znanje programiranja utječe na dojam o Scratchu n Uspješno sudjeluju dječaci i djevojčice različitih rasa i uzrasta (što je rijetkost !) n Većina učenika izradu programa nije doživljavala kao programiranje

+ Faktori koji najviše utječu na uspjeh u programiranju n Naše razumijevanje problema još uvijek nedovoljno n Novija opsežna istraživanja ističu sljedeće faktore: n Nivo ugode, matematičko predznanje, atribucija uspjeha n Što misle učenici? n Logičko razmišljanje, sposobnost rješavanja problema, obraćanje pažnje na detalje, razmatranje alternativa, … n Nitko od učenika nije naveo faktore kao što su vještina slušanja, timskog rada i pristup učenju (dubinski ili površinski)

+ Faktori koji najviše utječu na uspjeh u programiranju n Rezultati važnijih istraživanja: n Postoji povezanost između sposobnosti učenikovog rješavanja problema i izvedbe programiranja n Prethodno računalno iskustvo ne utječe bitno na izvedbu programiranja n Spol nema utjecaj na izvedbu programiranja

+ Faktori koji najviše utječu na uspjeh u programiranju n Percepcija programiranja i informatike kod učenika n Teško je i zahtjevno n Informatika je društveno izolirana karijera, n Informatičke učionice često se doživljavaju kao neosobna muška okruženja kontroliranih ponašanja n Potencijal za privlačenje n Stvaranju okruženja koja se bave nekom od ovih prepreka n Podržavanju učenika u davanju zanimljivih razloga za programiranje

+ Utjecaj nastavnih metoda i sljedova na percepciju programiranja Kako poučavati programiranje? n Različitim rasporedom nastavnih sljedova ne povećavaju se bitno učinci učenja, ali raspored ipak važan n Razmatrati kognitivno opterećenje pri određivanju redoslijeda prezentiranja materijala n Učenje od konkretnog prema apstraktnom proizvodi najmanju ocjenu težine i najveću učinkovitost

+ Utjecaj nastavnih metoda i sljedova na percepciju programiranja n Metode rada n Ne postoji dogovor o tome koja se metoda pokazala najuspješnijom u poučavanju programiranja n Pristupi učenju koji naglašavaju optimizirano poučavanje i vođenje učenika pozitivno utječu na motivaciju učenika te razinu ugode

+ Utjecaj nastavnih metoda i sljedova na percepciju programiranja n Lev Semyonovich Vygotsky „. . Učenje će biti učinkovitije ako učeniku dajemo samo onoliko informacija koliko je potrebno da ojača njegovu sposobnost da izvrši zadatak…” n Metoda kognitivnog naukovanja n učenje radeći, ohrabrivanje na traženje informacija, vježbanje se smatra obveznim i započinje rano

+ Utjecaj nastavnih metoda i sljedova na percepciju programiranja n Mentalni modeli učenika n Mnogi učenici razvijaju duboko ukorijenjene, prethodno definirane ideje o konceptima programiranja n Konstruktivizam tradicionalan pristup (nastavne lekcije, priručnici) previše je pasivan i ne radi dovoljno da izazove prethodno definirane ideje te pomogne učenicima u razvoju održivih mentalnih modela n učenici aktivno stvaraju svoje znanje eksperimentirajući nad postojećim kognitivnim strukturama n

+ Utjecaj nastavnih metoda i sljedova na percepciju programiranja n Metoda kognitivnog konflikta Izaziva postojeće ideje učenika da prepoznaju greške u svom razumijevanju n Potiče ih na poboljšanje svojih mentalnih modela n n Novija istraživanja predlažu usvajanje modele na temelju kognitivnog konflikta te korištenje vizualno orijentiranih okruženja učenja

+ Zaključak n Cilj uključivanja djece u programiranje nije napraviti hakere ili programere već ih uključiti u veliki raspon tehnologija koje uključuju programiranje, a dio su 21. stoljeća. n Pri učenju programiranja odabrati sadržaj koji važan i zanimljiv za učenike n mikrosvjetovi, roboti, programiranje igara, web sadržaj …

+ Programiranje kao alat za razvoj apstraktnog mišljenja Nikolina Bubica, prof. Monika Mladenović, mag. educ. Doc. dr. sc. Ivica Boljat